鋰電池是由愛迪生發(fā)明的一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池，是人類生活中必不可少的一件物品。那么大家對鋰電池了解嗎?知道它的發(fā)明歷史和發(fā)明過程嗎?下面跟隨學習啦小編一起來看看吧。

　　鋰電池的發(fā)明歷史及過程

　　早期研發(fā)

　　最早期應用在心臟起搏器中。鋰電池的自放電率極低，放電電壓平緩。使得起植入人體的搏器能夠長期運作而不用重新充電。鋰電池一般有高于3.0伏的標稱電壓，更適合作集成電路電源。二氧化錳電池，就廣泛用于計算器，數(shù)碼相機、手表中。

　　為了開發(fā)出性能更優(yōu)異的品種，人們對各種材料進行了研究。從而制造出前所未有的產(chǎn)品。

　　1992年Sony成功開發(fā)鋰離子電池。它的實用化，使人們的行動電話、筆記本、計算器等攜帶型電子設(shè)備重量和體積大大減小。

　　發(fā)展進程

　　1、1970年代埃克森的M.S.Whittingham采用硫化鈦作為正極材料，金屬鋰作為負極材料，制成首個鋰電池。

　　2、1980年，J. Goodenough 發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰可以作為鋰離子電池正極材料.

　　3、1982年伊利諾伊理工大學(the Illinois Institute of Technology)的R.R.Agarwal和J.R.Selman發(fā)現(xiàn)鋰離子具有嵌入石墨的特性，此過程是快速的，并且可逆。與此同時，采用金屬鋰制成的鋰電池，其安全隱患備受關(guān)注，因此人們嘗試利用鋰離子嵌入石墨的特性制作充電電池。首個可用的鋰離子石墨電極由貝爾實驗室試制成功。

　　4、1983年M.Thackeray、J.Goodenough等人發(fā)現(xiàn)錳尖晶石是優(yōu)良的正極材料，具有低價、穩(wěn)定和優(yōu)良的導電、導鋰性能。其分解溫度高，且氧化性遠低于鈷酸鋰，即使出現(xiàn)短路、過充電，也能夠避免了燃燒、爆炸的危險。

　　5、1989年，A.Manthiram和J.Goodenough發(fā)現(xiàn)采用聚合陰離子的正極將產(chǎn)生更高的電壓。

　　6、1991年索尼公司發(fā)布首個商用鋰離子電池。隨后，鋰離子電池革新了消費電子產(chǎn)品的面貌。

　　7、1996年P(guān)adhi和Goodenough發(fā)現(xiàn)具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽，如磷酸鋰鐵(LiFePO4)，比傳統(tǒng)的正極材料更具優(yōu)越性，因此已成為當前主流的正極材料。

　　隨著數(shù)碼產(chǎn)品如手機、筆記本電腦等產(chǎn)品的廣泛使用，鋰離子電池以優(yōu)異的性能在這類產(chǎn)品中得到廣泛應用，并在逐步向其他產(chǎn)品應用領(lǐng)域發(fā)展。1998年，天津電源研究所開始商業(yè)化生產(chǎn)鋰離子電池。習慣上，人們把鋰離子電池也稱為鋰電池，但這兩種電池是不一樣的。鋰離子電池已經(jīng)成為了主流。

　　隨著鋰電池市場競爭的愈發(fā)激烈，快速有效的掌握市場發(fā)展情況成為企業(yè)決策成功與否的關(guān)鍵。[3]近些年各行業(yè)市場的規(guī)模和特點都出現(xiàn)了很大的變革，如何從專業(yè)的眼光認識鋰電池行業(yè)的發(fā)展和市場的轉(zhuǎn)變，將成為企業(yè)未來生存和發(fā)展的首要問題。

　　鋰電池工作原理

　　鋰金屬電池：

　　鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。

　　放電反應：Li+MnO2=LiMnO2

　　鋰離子電池：

　　鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。

　　充電正極上發(fā)生的反應為

　　LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子)

　　充電負極上發(fā)生的反應為

　　6C+XLi++Xe- = LixC6

　　充電電池總反應：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6

　　正極

　　正極材料：可選的正極材料很多，主流產(chǎn)品多采用鋰鐵磷酸鹽。不同的正極材料對照：

　　LiCoO2 3.7 V 140 mAh/g

　　Li2Mn2O 44.0 V 100 mAh/g

　　LiFePO4 3.3 V 100 mAh/g

　　Li2FePO4F 3.6 V 115 mAh/g

　　正極反應：放電時鋰離子嵌入，充電時鋰離子脫嵌。 充電時：LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe-放電時：Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4

　　負極

　　負極材料：多采用石墨。新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料。負極反應：放電時鋰離子脫嵌，充電時鋰離子嵌入。 充電時：xLi+ + xe- + 6C → LixC6放電時：LixC6 → xLi+ + xe- + 6C
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